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ETSI DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS

“CONDICIONANTES MEDIOAMBIENTALES, SOCIALES Y ECONÓMICOS DE LA REUTILIZACIÓN Y

RECICLADO DE RESIDUOS”

TESIS DOCTORAL

MANUEL GASCÓN CERVANTES

INGENIERO CIVIL

DIRECTOR

D. AURELIO HERNÁNDEZ MUÑOZ

CATEDRÁTICO DE INGENIERÍA SANITARIA Y AMBIENTAL

MADRID, 2007

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID

CÁTEDRA DE INGENIERÍA SANITARIA Y AMBIENTAL

DEPARTAMENTO DE ORDENACIÓN DEL TERRITORIO, URBANISMO Y MEDIO AMBIENTE

ETSI DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS

“CONDICIONANTES MEDIOAMBIENTALES, SOCIALES Y ECONÓMICOS DE LA REUTILIZACIÓN Y

RECICLADO DE RESIDUOS”

TESIS DOCTORAL

MANUEL GASCÓN CERVANTES

INGENIERO CIVIL

DIRECTOR

D. AURELIO HERNÁNDEZ MUÑOZ

CATEDRÁTICO DE INGENIERÍA SANITARIA Y AMBIENTAL

MADRID, 2007

IX

ÍNDICE

PÁGINA INTRODUCCIÓN 1

I. ANTECEDENTES

CAPÍTULO 1. ANTECEDENTES PERSONALES 7 1.1 CURRICULUM VITAE 7 1.2 DESARROLLO DEL PROGRAMA DE DOCTORADO 10 1.3 JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN 11 CAPÍTULO 2. GENERALIDADES SOBRE EL TEMA 13 2.1 CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE RESIDUOS 13 2.2 LA PROBLEMÁTICA DE LOS RESIDUOS 21 2.3 LOS RESIDUOS Y EL RECICLAJE 24 2.4 TECNOLOGÍAS APLICADAS EN REUTILIZACIÓN Y RECICLADO 29 2.5 LAS FRACCIONES REUTILIZABLES Y RECICLABLES 33 2.6 ASPECTO MEDIOAMBIENTAL DE LA REUTILIZACIÓN Y RECICLADO 44 2.7 ASPECTO SOCIAL DE LA REUTILIZACIÓN Y RECICLADO 45 2.8 ASPECTO ECONÓMICO DE LA REUTILIZACIÓN Y EL RECICLADO 45

II. OBJETIVOS PRELIMINARES CAPÍTULO 3. OBJETIVOS PRELIMINARES DE LA TESIS (OP) 49

III. INVESTIGACIÓN BIBLIOGRÁFICA CAPÍTULO 4. DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN BIBLIOGRÁFICA 55 4.1 CRITERIOS DE BÚSQUEDA BIBLIOGRÁFICA 55 4.2 ACTIVIDADES DE BÚSQUEDA BIBLIOGRÁFICA 57 4.3 RESULTADOS DE LA BÚSQUEDA BIBLIOGRÁFICA 58 4.4 GESTIÓN DE LA INFORMACIÓN OBTENIDA 60 4.5 PROCESO BIBLIOGRÁFICO DE CONSOLIDACIÓN Y ACTUALIZACIÓN 63 CAPÍTULO 5. RESUMEN DE INFORMACIÓN BIBLIOGRÁFICA INICIAL 65 5.1 JUSTIFICACIÓN DE LA REUTILIZACIÓN Y EL RECICLADO 66 5.2 CLASIFICACIÓN APROPIADA DE LOS RESIDUOS PARA REUTILIZAR Y RECICLAR 71 5.3 METODOLOGÍAS PARA LA APLICACIÓN DE LA REUTILIZACIÓN Y EL RECICLADO DE RESIDUOS 78 5.4 PROCESOS, TÉCNICAS Y TECNOLOGÍAS, PARA REUTILIZAR Y RECICLAR 86 5.5 LOS RECURSOS NATURALES Y LA REUTILIZACIÓN Y EL RECICLADO 95 5.6 IMPACTO AMBIENTAL, RESIDUOS Y REUTILIZACIÓN Y RECICLADO 104 5.7 MARCO POLÍTICO Y LEGAL DE LA REUTILIZACIÓN Y EL RECICLADO DE RESIDUOS 113 5.8 LA SOCIEDAD FRENTE A LA REUTILIZACIÓN Y EL RECICLADO 134 5.9 RELACIONES ECONÓMICAS EN GESTIÓN DE RESIDUOS, REUTILIZACIÓN Y RECICLADO 141 5.10 COSTE Y AHORRO EN REUTILIZACIÓN Y RECICLADO 148 CAPÍTULO 6. RESUMEN BIBLIOGRÁFICO DE CONSOLIDACIÓN Y ACTUALIZACIÓN 153 6.1 PROPUESTAS METODOLÓGICAS PARA REUTILIZACIÓN Y RECICLADO 155 6.2 INNOVACIONES TECNOLÓGICAS EN REUTILIZACIÓN Y RECICLADO 188 6.3 PLANES Y PROGRAMAS SOBRE REUTILIZACIÓN Y RECICLADO 210 6.4 COMPORTAMIENTO, INFORMACIÓN Y COLABORACIÓN EN REUTILIZACIÓN Y RECICLADO 226 6.5 ASPECTOS ECONÓMICOS DE LA REUTILIZACIÓN Y EL RECICLADO DE RESIDUOS 233 6.6 BALANCE DE LA ACTUALIZACIÓN BIBLIOGRÁFICA 253

X

IV. OBJETIVOS DEFINITIVOS

CAPÍTULO 7. RESPUESTA A LOS OBJETIVOS PRELIMINARES 263 7.1 NIVEL DE RESPUESTA APORTADO POR LA INVESTIGACIÓN BIBLIOGRÁFICA 264 7.2 FRONTERA DEL CONOCIMIENTO 283 CAPÍTULO 8. OBJETIVOS DEFINITIVOS DE LA TESIS (OD) 287 8.1 FORMULACIÓN DE HIPÓTESIS 287 8.2 DECLARACIÓN DE OBJETIVOS DEFINITIVOS (OD) 291

V. METODOLOGÍA CAPÍTULO 9. DISEÑO Y AJUSTE DE METODOLOGÍA 295 9.1 DESCRIPCIÓN DE NECESIDADES 296 9.2 METODOLOGÍA PROPUESTA 308 9.3 AJUSTE METODOLÓGICO 309 CAPÍTULO 10. METODOLOGÍA APLICADA 313 10.1 METODOLOGÍA PARA EL OD 1 314 10.2 METODOLOGÍA PARA EL OD 2 314 10.3 METODOLOGÍA PARA EL OD 3 315 10.4 METODOLOGÍA PARA EL OD 4 328 10.4 METODOLOGÍA PARA EL OD 5 340

VI. DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN CAPÍTULO 11. DESCRIPCIÓN DE LAS ACTIVIDADES 343 11.1 PLANTEAMIENTO INICIAL 344 11.2 ETAPAS Y FASES DE TRABAJO 350 11.3 DIFICULTADES ENCONTRADAS 351 11.4 SOLUCIONES APLICADAS Y DESARROLLO FINAL DE LA INVESTIGACIÓN 353 CAPÍTULO 12. BITÁCORA DE INVESTIGACIÓN 357 12.1 ETAPA 1, EL COMIENZO 358 12.2 ETAPA 2, EL PRIMER REVÉS 359 12.3 ETAPA 3, EL REPUNTE Y LA PARALIZACIÓN DE ACTIVIDADES 360 12.4 ETAPA 4, LA ESPERANZA 361 12.5 ETAPA 5, EL CIERRE DE LA TESIS 362

VII. PRESENTACIÓN DE RESULTADOS

CAPÍTULO 13. MODELO DE DESARROLLO TECNOLÓGICO PARA REUTILIZACIÓN Y RECICLADO

365

13.1 ANTECEDENTES DEL MODELO DE DESARROLLO TECNOLÓGICO 366 13.2 MODELO DE DESARROLLO TECNOLÓGICO 368 CAPÍTULO 14. MODELO REN-COM-PE-RR 371 14.1 ANTECEDENTES Y TENDENCIAS 372 14.2 MODELO REN-COM-PE-RR 374 CAPÍTULO 15. COMPORTAMIENTO DE LOS METALES EN RSU, EN FUNCIÓN DE SU NIVEL DE TRATAMIENTO

377

XI

15.1 COMPORTAMIENTO DE LOS METALES 378 CAPÍTULO 16. MODELO CREENCIA-ACTITUD SOBRE REUTILIZACIÓN Y RECICLADO DE RESIDUOS

381

16.1 MODELO CREENCIA-ACTITUD 382 CAPÍTULO 17. MATRIZ DE CONDICIONANTES DE REUTILIZACIÓN Y RECICLADO DE RESIDUOS

385

17.1 LOS CONDICIONANTES COMO ELEMENTOS PRINCIPALES 386 17.2 PLANTEAMIENTO TEÓRICO FORMAL 387 17.3 MATRIZ DE CONDICIONANTES 393

VIII. ANÁLISIS DE RESULTADOS CAPÍTULO 18. EVALUACIÓN E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS 399 18.1 UTILIDAD DEL MODELO DE DESARROLLO TECNOLÓGICO 400 18.2 APLICACIÓN DELMARCO DE RELACIÓN REN-COM-PE-RR 400 18.3 INCIDENCIA DEL TRATAMIENTO DE RSU EN EL COMPORTAMIENTO DE LOS METALES PESADOS 402 18.4 APORTACIONES DEL MODELO CREENCIA-ACTITUD 402 18.5 POTENCIAL METODOLÓGICO DE LA MATRIZ DE CONDICIONANTES 402

IX. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

CONCLUSIONES 405 RECOMENDACIONES 407

BIBLIOGRAFÍA 411

ANEJOS

ANEJO I. INFORMACIÓN DE OBJETIVOS PRELIMINARES GENERALES (PRIMERA PARTE) -1- ANEJO II. INFORMACIÓN DE OBEJTIVOS PRELIMINARES GENERALES (SEGUNDA PARTE) -81- ANEJO III. INFORMACIÓN OBTEIVOS PRELIMNARES MEDIOAMBIENTALES -165- ANEJO IV. INFORMACIÓN DE OBJETIVOS PRELIMINARES SOCIALES -273- ANEJO V. INFORMACIÓN DE OBJETIVOS PRELIMINARES ECONÓMICOS -407- ANEJO VI. INFORME DE ANÁLISIS DE LABORATORIO -459- ANEJO VII. DATOS DE ENCUESTAS APLICADAS -465-

III

DEDICATORIA

A mi madre con amor,

A mi padre en el recuerdo,

A mi abuela materna con admiración,

A mis hermanos con todo mi cariño,

A mi familia y mis amigos con todo mi afecto.

A todo aquel que le pueda ser de utilidad.

IV

AGRADECIMIENTOS

Agradezco formalmente al Instituto Tecnológico de Tepic, dependiente del Sistema

Nacional de Educación Tecnológica de México, y particularmente a su personal docente, por la

formación profesional recibida. Igualmente, agradezco al Consejo de este Sistema Nacional

(CoSNET) por el apoyo económico en forma de beca que me permitió iniciar el programa de

Doctorado en España. Personalmente agradezco a Don Antonio Aviña Arroyo, a la Química

Guadalupe González Huerta y al Químico Víctor Ortiz, quienes en su papel de representantes

del Consejo observaron en todo momento interés en su trabajo y un comportamiento excelente a

lo largo de la relación mantenida en mi papel de becario. Deseando que el resultado de esta

preparación se demuestre plenamente, les envío un cordial saludo y mi reconocimiento con la

meta alcanzada del proyecto del cual formaron parte. Gracias.

Agradezco a la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) por la aceptación al programa

de Doctorado del que emana esta Tesis, y por el apoyo económico otorgado por el Rectorado,

mediante el Vicerrectorado de Relaciones Internacionales y su departamento de Relaciones con

Latinoamérica, para la finalización de este proyecto; de manera específica doy gracias a

Milagros Martínez, María Jesús Galán y María Nieves Mailló. Particularmente agradezco a la

ETSI de Caminos, Canales y Puertos, a través de su Departamento de Ordenación del Territorio,

Urbanismo y Medio Ambiente, que me ha acogido durante estos años, así como al personal que

he tenido oportunidad de tratar en ella: Olga, Secretaria de Doctorado, Isidro, secretario del

Departamento para trámites del Doctorado, Conchita y sus compañeros de Biblioteca, los “Javi”

de cafetería y compañeros, Félix y compañeros de mantenimiento, a los trabajadores de

Conserjería, así como al laboratorio de informática.

Agradezco al servicio externo del Centro de Espectrometría Atómica, dependiente del

CAI (Centro de Asistencia a la investigación) de la Universidad Complutense de Madrid,

ubicado en la Facultad de Ciencias Geológicas, por los servicios prestados, en la figura de la

Profesora Maite Larrea y su personal, así como a la Profesora Rosario Lunar, del Departamento

de Cristalografía y Mineralogía de la misma Facultad, por su gestión.

Especial mi agradecimiento para la Cátedra de Ingeniería Sanitaria y Ambiental, quienes

por encima de dificultades logísticas, aportaron su tiempo y atención para la realización de este

proyecto. De esta forma, agradezco a mi Director, Aurelio Hernández Muñoz, su dedicación y

V

compromiso para la terminación de esta Tesis, quien con base en el trabajo ha contribuido a mi

formación más allá del Doctorado, constituyéndose en una referencia personal y profesional

importante para mí. A los profesores Isabel del Castillo, Manuel Macías, Aurelio Hernández

Lehmann, Juan Antonio Cortacans, Francisco Cuesta, y especialmente, Manuel Gil (Manolo),

que me brindaron su trato respetuoso, amable, y en algunos casos, su experiencia. A mis

profesores José Rubió Bosch (que me confirmó con sus lecciones prácticas de la vida profesional

la importancia de las “perras”a en Ingeniería, y particularmente en Medio Ambiente, que ya

nunca olvidaré) y José Luis Almazán. Y por supuesto a Julia (Chamorro), quien armada de

paciencia nos atendió lo mejor que pudo aunque el trabajo fuera mucho, y de quien me llevo un

buen recuerdo, así como a Enrique (Iglesias), un “Mc Giver” a la española capaz de adaptar

como digestor aerobio una máquina de granizado, con quien compartí muchas horas de trabajo.

Agradezco de la manera más especial posible a mis amigos y compañeros de aventuras y

desventuras en el Doctorado, Edwin (Gómez) y Mohammad (Al Mefleth), Iñaki (Hernández) y

su esposa Abilia (Soriano), así como a Germán (Expósito) y su esposa Zenit (Carmona), que me

han distinguido con su amistad y han compartido los buenos y malos momentos de esta

experiencia y de mi estancia en este país, a los que se unieron Estela (Montes) y Gabriela

(Pereira), en mi segunda etapa de esta experiencia. A todos ellos me une un lazo especial,

motivado por las actividades académicas seguidas de las personales, y aprovecho para

refrendarles mi cariño y mi amistad, que deseo proyectar a lo largo de la vida en el trato

prácticamente de familia que hemos desarrollado.

Agradezco el trato y convivencia de mis compañeros de Doctorado, tanto de mi programa

como de otros departamentos. Así pues, gracias a Laura, Martha, Alejandro, Edrwins y Juan

Manuel, compañeros de primer año; a Adriana, Pedro, Jaime, Claudia (Colombiana), Piedad,

Paco, Bernardo, Claudia (Mexicana), Mohammad (II), Antonio, Amir, Julia (Ecuatoriana) y

Ximena, Doctorandos de la Cátedra; a Silmara, Oscar, Jorge (Cubano), Rafael, Fernando,

Alejandra, Juan, los Victor’s (Padre e hijo), Jorge (Colombiano) y Boris, Doctorandos de otros

departamentos. Mención aparte para mis compañeros (indirectos) del Master en Contaminación

Ambiental de la Cátedra, con quienes me disculpo por no citarlos individualmente, pero a los que

igualmente les agradezco el tiempo compartido y lo agradable, al igual que enriquecedor, de su

trato.

Entrando al plano exclusivamente personal, agradezco a todas esas personas que a lo

largo de mi estancia en España han contribuido a hacerla aún más bella. De esta manera, a a Expresión popular para referirse a la Peseta, moneda vigente en España hasta 2002 cuando le sustituye el Euro.

VI

Patricia Barea, de trato exquisito y admirable simpatía, reflejos claros de sus incontables

cualidades personales, físicas e intelectuales, imposibles de pasar desapercibidas, agradezco sus

atenciones y conversaciones; a Gabriela Cobo, a quien por encima de ásperas maneras se le

adivina un gran corazón que le permite derrochar alegría y optimismo, le agradezco su sonrisa y

capacidad para generar inolvidables recuerdos de situaciones cotidianas; a Carmen Caballero le

agradezco su bondad, ternura y disposición de servicio, habitualmente endulzadas por una voz

que alcanza su máxima expresión en el ejercicio de su pasión, el canto; a Esteban Llamosas, la

prueba viviente de que es posible encontrar en una sola persona alto desarrollo intelectual,

fraternidad, simpatía y sencillez, mezcla explosiva de inteligencia sintetizada en expresiones tan

divertidas como profundas, le agradezco los momentos imborrables de alegre convivencia y

enseñanza (no programada) que nos brindó en todo momento; a Daniel Sanz, de aplastante

sentido común y demoledor juicio crítico, ambos curtidos con el devenir de los años a su paso

por colegios, clubes deportivos, gimnasios y bares de tapas del madrileño barrio de Chamberí, le

agradezco su sinceridad, solidaridad y alto sentido de la amistad, patrimonio de pocos y deseo de

muchos, demostrados ampliamente durante estos años; a Antonio Andreú, de gran calidad

afectiva y de trato , reflejo claro de la formación familiar recibida, manifestada en una infinita

capacidad de dar, le agradezco el trato excepcional y afectuoso que me brindó, así como a mi

familia, y particularmente le agradezco darme a conocer ese entorno mágico que llaman

Cataluña, del que guardo siempre la ilusión de volver; a Don Manuel Escalante, mi octogenario

vecino a quien honro en la memoria, le agradezco que me ayudara a confirmar que el famoso

“conflicto generacional” es una estupidez tendenciosa de oscuros fines, que no se representa por

la preferencia del correo tradicional frente al e-mail; a Don Guillermo Ballesteros, “jefe” del

edifico de la Calle Conde Duque donde nací como adulto, le agradezco la infinita paciencia y

disposición por intentar hacer de nuestra estancia un continuado momento seguro y placentero; a

Begoña Encinar le agradezco su amabilidad y afecto, así como la oportunidad de aprender que

“entre Pinto y Valdemoro” puede existir un mundo entero por conocer; y a Mariam Madrid,

intensa combinación de vientos castizos y andaluces que confirma que la belleza y la inteligencia

pueden coexistir, le agradezco las largas, amenas e interesantes charlas que mantuvimos

marcadas por la rotundidad y utilidad de sus palabras. A Camilo y Martha, matrimonio

colombiano, les agradezco la oportunidad de conocerlos y disfrutar de su trato cordial, en el

marco de largas conversaciones que tan bonito recuerdo me han dejado.

Agradezco muy especialmente a las personas que me han brindado su cariño y amistad en

España, convirtiéndose en mi familia de acogida, compartiendo lo mejor de ellos y

permitiéndome ser parte de sus vidas. De esta manera, a Fernando de Vicente y Graciela Salazar,

VII

personas entrañables de elevada calidad humana, les agradezco su trato y la oportunidad de

conocer, apreciar y querer a su familia, en particular a Conchita, Fernando (ahora abuelo) y la

“Tita Pili”, extraordinarias personas que me han hecho sentir como en casa en toda oportunidad;

a todos ellos mi reconocimiento y amistad. A Miguel Chacaltana, la nobleza en persona, le

agradezco la confianza, el apoyo y la solidaridad que me ha brindado, y la relación que hemos

tejido con recuerdos forjados durante este tiempo. A May Ling Tong, le agradezco recordarme la

importancia de sentirse bien consigo mismo, y sus aportaciones en forma de interesantes

diálogos sobre el “estado del mundo”, el cual no hemos podido arreglar todavía. A Rosa Jorge le

agradezco su agradable forma de ser, conjunto de inteligencia, simpatía y amor a la vida, que me

ha dado ejemplo de sentido del humor y coraje para enfrentar el día a día al lado de unas hijas

estupendas. A Elizabeth (Cervantes), mi Liz, por su cariño y alegría de vivir pese a momentos

complicados, orgullosa de su tierra, le agradezco la oportunidad de conocerla y de construir una

amistad tan bonita con una gran cantidad de vivencias que guardo con mucho afecto. A Louise

(Moeller) le agradezco su simpatía, cultura y bella sonrisa, además de su hospitalidad,

especialmente por la oportunidad de conocer ese hermoso país que es Dinamarca. Por último, y

de manera muy especial, agradezco a Laura (Medina) su cariño y apoyo durante nuestra estancia

en Madrid, que he disfrutado con la incógnita profunda de lo que fue y será nuestro trato, pero

seguro de nuestro indisoluble vínculo, destacando sus cualidades personales que han enriquecido

mi experiencia vital y me han permitido crecer como ser humano. A todos ellos mi fraternal

reconocimiento y mi certeza de que lo vivido es solo el comienzo de una larga y profunda

hermandad.

A mi “vieja guardia” le agradezco haberme acompañado en la distancia y fortalecerme

para no flaquear en los momentos duros. De esta manera, a Amado (Paredes) le agradezco su

cariño y apoyo moral en todos estos años de conocernos, así como permitirme disfrutar y sufrir

de sus logros y tropiezos, animándome a seguir en todo momento, al lado de su familia a la que

he aprendido a querer; a Oscar (Rivera) le agradezco que me haya hecho parte de su vida, y haga

indudablemente mejor la mía con sus consejos y llamadas de atención que siempre serán bien

recibidas, y por ligarme a su actual historia personal donde se incrementa su familia, a la que en

gran parte siento mía; a Sarabia (Juan Manuel) el rayo del norte que iluminó Nayaritb con su

alegre e inteligente forma de ver la vida, le agradezco su “filosofía” personal y su preocupación

permanente por hacer que los que le rodean se encuentren siempre bien; a Blanca (Espiricueta) le

agradezco su alegría natural contagiosa, que se refleja en esa sonrisa encantadora que contribuye

a iluminar nuestros días; a Marlen (González) le agradezco su trato siempre cordial y su enorme

capacidad para tranquilizar agradablemente los espacios donde se encuentra, convirtiéndolos en b Mi tierra natal en México, en la costa del pacífico.

VIII

amenas reuniones; a Sergio (Maldonado) le agradezco su afecto, consideración y buen trato que

me ha dispensado desde que nos conocimos, y la oportunidad de establecer siempre el contacto

como si nunca nos hubiéramos separado, y de quien aprecio enormemente el cariño a su tierra y

su familia, de lo que me ha dado ejemplo siempre; a Karina (Gómez Guardado) le agradezco su

lealtad en la amistad, su afecto y su ejemplo de compromiso con el futuro, de amor a su familia y

orgullo a su origen, que me hacen sentir tan satisfecho de sentirme su amigo; por último

agradezco a Rosita (Navarrete), por su cariño y mejor trato, plenamente correspondidos, que ha

permitido mostrarnos con todo lo bueno y lo malo, en el marco de nuestra gran amistad. Gracias

a todos por formar parte de esa familia a la que tuve oportunidad y privilegio de escoger.

Y, finalmente, agradezco de la manera más especial posible a la familia que no tuve que

escoger y con la que la vida me premió. A mi madre, María del Socorro, agradezco su infinito

amor, espíritu de sacrificio y enorme paciencia para entender que sus hijos tenían un ritmo

diferente para encontrar sus caminos; agradezco a mi padre, Alejandro, su ejemplo de vida,

esperando que algún día pueda aspirar a ser al menos una pequeña parte del gran hombre que él

fue; a mis hermanos, Amelia y Vicente, les agradezco su cariño incondicional y su apoyo

permanente a lo largo de nuestra vida, confirmación de las cosas positivas que en el fondo nos

mantienen unidos y que seguramente nos permitirán vivir grandes momentos juntos. A mi abuela

materna María Encarnación (Torres) “Chonita”, le agradezco su ejemplo de trabajo, ilusión y

valor ante la vida, fiel ejemplo de la “madera” de la que esta hecha. A todos ellos no solo mi

agradecimiento, también todo mi amor. Y al resto de mi familia les hago patente mi

agradecimiento y cariño especial: a Abel (Cervantes) y Martha (García), les agradezco la

cantidad enorme de cariño y educación que me han brindado, en compañía de sus hijos

(prácticamente mis hermanos) Joel, Socorro, Elia, Rocío y Abel; a Gustavo (Cervantes), por su

apoyo moral y práctico cuando realmente lo necesitaba, quien me ha ayudado a identificar las

necesidades esenciales para la vida y dado ejemplo de ello, y a su esposa Fany (Llamas), a quien

le agradezco sus atenciones y ayuda cuando se ha necesitado, recordando a su familia integrada

por Gustavo y Ernesto. A Fernando y Alejandro (Cervantes) por su afecto a lo largo de la vida. A

Wilfrido (Cervantes) e hijos, por su afecto y apoyo, muchas gracias. A Prisciliana por su afecto y

amabilidad. A todos aquellos que por alguna razón se me escapen de la memoria, igualmente les

doy las gracias disculpándome por no nombrarlos.

A todos, por todo, MUCHAS GRACIAS.

Manuel Gascón Cervantes

1

INTRODUCCIÓN

Este trabajo de investigación se integra con nueve partes principales, varios anejos y un

listado de referencias bibliográficas, siguiendo en líneas generales las recomendaciones

establecidas por la Universidad Politécnica de Madrid para la estructuración de las Tesis

Doctorales, por un lado, y las recomendaciones de mi Director, por otro.

En la primera parte, Antecedentes, se incorporan dos capítulos: el primero de ellos recoge

la información sobre mi formación profesional, tanto la previa al Doctorado como la recibida en

él, y se describen las principales motivaciones para abordar la investigación; el segundo capítulo

presenta un panorama del área investigada, en el que se definen conceptos y se establecen las

primeras relaciones entre ellos, como son las referentes a gestión de residuos y su problemática,

las tecnologías empleadas, el tipo de materiales usualmente reutilizados y reciclados, y sus

connotaciones medioambientales, sociales y económicas, iniciales.

Condicionantes medioambientales, sociales y económicos de la reutilización y reciclado de residuos .

2

En la segunda parte, Objetivos preliminares, se ha constituido formalmente un tercer

capítulo sobre las inquietudes generadas en el capítulo anterior, en forma de objetivos

preliminares que establecen la pauta de las actividades iniciales de nuestra Tesis.

La tercera parte es la Investigación bibliográfica, la cual proyecta dar respuesta a los

objetivos preliminares planteados a través de tres capítulos. En el capítulo 4 se resume el

desarrollo de la búsqueda del material bibliográfico que ha permitido satisfacer nuestra

necesidad, en el cual se describen los criterios de búsqueda y las actividades realizadas, los

resultados obtenidos y la forma de gestionar la información obtenida, reseñando brevemente el

proceso de actualización bibliográfica -mencionado más adelante-. En el capítulo 5, por su parte,

se presenta el resumen de la información bibliográfica inicial (incorporada en los anejos de este

trabajo), organizada en función de los objetivos preliminares planteados. Y finalizando esta parte

de la Tesis, el capítulo 6 resume un proceso de revisión bibliográfica de consolidación y

actualización, con la intención de, por un lado, fortalecer el establecimiento de objetivos

definitivos, y por otro, mantener el conocimiento reciente sobre nuestro tema y comparar el

avance existente en investigaciones semejantes durante este periodo.

La cuarta parte de nuestro trabajo corresponde, precisamente, a los Objetivos definitivos,

y se ha estructurado en dos capítulos. El capítulo 7, por un lado, establece el nivel de respuesta

que la investigación bibliográfica ha dado a nuestros objetivos preliminares, estableciendo una

frontera del conocimiento. El capítulo 8, por otro lado, organiza esta frontera del conocimiento

en elementos de interés con los que se elaboran las hipótesis de la investigación, las cuales

perfilan los objetivos definitivos.

INTRODUCCIÓN .

3

La Metodología es la quinta parte de la tesis, y reúne el conjunto de técnicas propuestas y

utilizadas para el logro de nuestros objetivos. De esta manera, en el capítulo 9, propiamente de

diseño y ajuste metodológico, se hace una descripción de las necesidades a cubrir con una

propuesta específica para satisfacerlas basada en la bibliografía y experiencias similares

identificadas, y se identifican los recursos disponibles en el entorno de trabajo que pueden

asumir la función de satisfactores; en el capítulo 10, mientras tanto, se describe la metodología

definitiva empleada.

La sexta parte, Desarrollo de la investigación, presenta la aplicación de la metodología a

lo largo del proceso de investigación documental y experimental, mediante dos capítulos. En el

capítulo 11, se describen las actividades realizadas desde su planteamiento inicial, los criterios

para identificar las fases de trabajo, las dificultades que plantearon y las propuestas de solución

generadas. El capítulo 12, por su parte, integra la bitácora de investigación con el registro de las

observaciones realizadas durante la labor investigadora, que permite observar fielmente el

encadenamiento de ideas y la superación de inconvenientes, como partes del proyecto.

La séptima parte de nuestro trabajo es la Presentación de resultados, la cual abarca cinco

capítulos, del 13 al 17, un capítulo para cada uno de los objetivos definitivos proyectados. Estos

capítulos reportan de forma organizada los valores y observaciones obtenidos durante el

desarrollo de la investigación, presentados de manera que respondan a las interrogantes

principales planteadas en los objetivos definitivos.

La parte ocho, Análisis de resultados, resalta -en el capítulo 18- las aportaciones que la

investigación hace en la satisfacción de cada uno de los objetivos definitivos, señalando a su vez

las limitaciones que los estudios realizados pueden presentar.


4

Mientras tanto la parte nueve, Conclusiones y recomendaciones, responden a las

hipótesis planteadas y orientan sobre lo que puede ser la investigación futura en este campo.

Complementan el trabajo, como se mencionó al principio, la relación de la bibliografía

consultada y los anejos incorporados.

En resumen, el trabajo se estructura con la presentación del investigador y su justificación

para abordar la investigación, así como una descripción de conocimientos generales del área de

estudio, continuando con el establecimiento de objetivos preliminares y definitivos, con

investigación bibliográfica por medio; asimismo, se diseña una metodología, la cual se ajusta a

los recursos disponibles, e incorporan los registros del desarrollo de los trabajos de

investigación; finalmente, se presentan los resultados obtenidos, con el correspondiente análisis

que nos permite llegar a conclusiones sobre nuestras hipótesis planteadas, y se elaboran

recomendaciones para futuros trabajos de investigación. Todo lo anterior acompañado de anejos

informativos complementarios y referencias bibliográficas.

Damos paso a la exposición de los capítulos, esperando que pueda ser de utilidad este

trabajo para todo aquel que lo lea.

EL INVESTIGADOR

I

RESUMEN

El presente trabajo es una revisión de los aspectos relevantes de la reutilización y

reciclado de residuos. Sin embargo, a diferencia de revisiones habituales que se refieren

exclusivamente a rendimientos de técnicas y tecnologías aplicadas, ventajas y desventajas de

planes y programas, aspectos legales y participación social, entre otros, el enfoque principal de

esta investigación es la determinación de elementos que pueden ser considerados condicionantes

para la correcta aplicación y el mayor desarrollo posible de los procesos de reutilización y

reciclado, tanto en el plano medioambiental, como en el social y el económico. Los elementos

condicionantes son planteados en este trabajo como puntos sensibles de la estructura

administrativa-logística-operativa que reducen la eficiencia, comprometen la implantación o, de

plano, impiden la proyección y mejora, en estos procesos de reutilización y reciclado de

residuos.

La principal novedad conceptual de este trabajo de investigación estriba en abordar los

elementos condicionantes de la reutilización y el reciclado de residuos considerándolos

potenciales parámetros del estado de salud de sus actividades -en proyecto o en marcha-, y con

ellos constituir el marco teórico formal que permita, en posteriores investigaciones, la creación

de una herramienta metodológica para la evaluación global de actividades de reutilización y

reciclado de residuos, cuya aplicación nos aportaría la seguridad de que la estrategia implantada

en un determinado lugar sería –o seguiría siendo- la mejor contribución al conjunto de las

actividades de reducción de residuos, conservación de recursos y aprovechamiento de materiales,

en el planeta.

II

ABSTRACT

This research is a revision of relevant aspects of waste products reusing and recycling.

Nevertheless, differently from other current revisions referring exclusively to applied techniques

and technologies output, advantages and disadvantages of plans and programs, legal aspects and

social participation, amongst others, the main focus of this research lays on the exposition of

elements which can be considered as determinant for correct assignment and further possible

development of reusing and recycling processes, taken either on an environmental or on a social

and economical basis. Determinant elements are considered on this paper as crucial points of the

managing-logistics-operational structure that reduce efficiency, compromise introduction or,

simply, obstruct projection and improvement in these waste products reusing and recycling

processes.

The main and newest conceptual feature of this research paper lays on dealing with determinant

elements of waste products reusing and recycling, regarding them as potential parameters of the

well being of their activities -either projects or current ones- and use them to build the theoretical

and formal frame that allows, in further researching, the creation of methodological tools for a

general evaluation of waste products reusing and recycling activities, the application of which

would confirm the fact that the developed strategy for a certain place would be the best

contribution to the whole of the planet waste reduction, resource preservation and material

exploitation activities.

I ANTECEDENTES

CAPÍTULO 1. ANTECEDENTES PERSONALES

CAPÍTULO 2. GENERALIDADES SOBRE EL TEMA

7

CAPÍTULO 1 ANTECEDENTES PERSONALES

El presente capítulo describe el recorrido académico del responsable de la investigación,

incluida su formación dentro del programa de Doctorado y su justificación para asumir este

proyecto.

1.1 Curriculum Vitae

Manuel Gascón Cervantes nace en México el 28 de octubre de 1977, en la ciudad de

Tepic, Nayarit. Hijo de la Profesora María del Socorro Cervantes Torres y de Alejandro Gascón

Mercado, se desarrolla y recibe su formación en su ciudad natal, tanto en el seno familiar como

en instituciones públicas de su entidad, hasta terminar estudios superiores de Ingeniería;

posteriormente, obtiene una oportunidad para realizar estudios de Doctorado en España, en la

ciudad de Madrid, a finales del año 2000. Su desarrollo formativo se resume de la siguiente

manera:

• Estudió la escuela primaria en el plantel José Octavio Menchaca de la ciudad de

Tepic, Nayarit, de 1982 a 1988.


8

• Curso los estudios de educación media básica en la Secundaria Federal No. 2,

Juventino Espinoza Sánchez, en la ciudad de Tepic, Nayarit, de 1988 a 1991.

• Realizó estudios de bachillerato en el Centro de Estudios Tecnológicos, industrial

y de servicios No. 100 (CETis 100), plantel técnico de la ciudad de Tepic, Nayarit, de

1991 a 1994.

• Cursó la especialidad de Construcción en el CETis 100 de 1991 a 1994 en Tepic,

Nayarit, obteniendo Carta de Pasante y posteriormente Título de Técnico en

Construcción por la opción de escolaridad, esto es, por promedio general superior a 90 en

una escala de 0 a 100.

• Realizó estudios de nivel superior en el Instituto Tecnológico de Tepic en la

especialidad de Ingeniería Civil, de 1994 a 1999, con el módulo de especialidad en Obras

y Servicios, alcanzando Carta de Pasante.

• Obtiene Título de Ingeniero Civil en el Instituto Tecnológico de Tepic en julio de

1999, por la opción de escolaridad, esto es, por promedio general superior a 90 en una

escala de 0 a 100.

• Por el desempeño académico en sus estudios superiores, se hace acreedor del

reconocimiento, por parte del Instituto Tecnológico de Tepic, como el mejor promedio de

la especialidad en su generación, en julio de 1999; posteriormente, en junio de 2000, la

Asociación Nacional de Facultades y Escuelas de Ingeniería (ANFEI) le extiende el

Reconocimiento a la Excelencia Académica, por el mismo motivo.

• Su desempeño académico, igualmente, le permite recibir la invitación en junio de

1999 de la Subsecretaría de Educación e Investigación Tecnológicas, firmada por el Dr.

Manuel V. Ortega, para continuar estudios de posgrado en alguna especialidad de su

preferencia.

• Motivado por esta invitación, y un deseo personal de superación, inicia trámites

para acceder al programa de Doctorado “Territorio y Medio Ambiente”, del

I. ANTECEDENTES Capítulo1. Antecedentes personales

9

Departamento de Ordenación del Territorio, Urbanismo y Medio Ambiente, de la ETSI

de Caminos, Canales y Puertos, en la Universidad Politécnica de Madrid, acceso que

logra entre abril y julio del año 2000.

• Con el acceso al programa de Doctorado, gestiona la obtención de una beca ante

el Consejo del Sistema Nacional de Educación Tecnológica (COSNET), según lo

indicado en la invitación de la Subsecretaría de Educación e Investigación Tecnológica,

la cual se aprueba en octubre de 2000.

• De noviembre de 2000 a julio de 2002, desarrolla en la Escuela Técnica Superior

de Ingenieros (ETSI) de Caminos, Canales y Puertos, en la Universidad Politécnica de

Madrid, el período formal del programa de Doctorado, integrado por un curso de

docencia y un curso en el que desarrollo un proyecto de investigación; lo anterior le

permite obtener el Certificado-Diploma de Estudios Avanzados, lo cual le acreditó la

Suficiencia Investigadora para la realización de su Tesis Doctoral.

• Como parte de las actividades en su programa de Doctorado, es invitado a

participar como conferencista en el Master en Contaminación Ambiental de su Cátedra,

en los años 2001 y 2004.

• En febrero de 2001 se aprueba su Título de Tesis y se asigna al Dr. Ing. Aurelio

Hernández Muñoz como Director de la misma.

• El desarrollo de su tesis comienza en octubre de 2002, al término del período

formal del programa de Doctorado, continuando a lo largo de 2003, 2004 y parte de

2005.

• Con motivo de la extensión de las actividades de su proyecto de investigación y

por la relevancia del tema, y ante la imposibilidad del COSNET de prolongar su apoyo en

la recta final, la Universidad Politécnica de Madrid decide otorgarle una beca a finales

del 2005, para el cumplimiento del objetivo marcado: la obtención del grado de Doctor.


10

1.2 Desarrollo del programa de Doctorado

El programa de Doctorado está dividido en tres partes principales: un periodo formativo

inicial de docencia, un periodo de investigación, y el desarrollo de la Tesis Doctoral.

Las materias cursadas en el periodo de docencia, durante el primer año, han sido las

siguientes:

Materia Créditos PROCESOS DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE

3

METODOLOGÍAS GLOBALES DE EVALUACIÓN DE IMPACTO AMBIENTAL

3

RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS; DISPOSICIÓN, ELIMINACIÓN Y RECUPERACIÓN

6

CONTABILIDAD AMBIENTAL

3

REUTILIZACIÓN DE AGUAS Y LODOS

6

El periodo de investigación, durante el segundo año del programa y necesario para la

obtención de la Suficiencia Investigadora, se desarrolló con el proyecto “Metodología para la

medición y análisis de Biogás, obtenido a partir de residuos mediante el proceso de digestión

anaerobia”, integrado en la siguiente línea de investigación:

PROCESOS ANAERÓBICOS EN EL COMPOSTAJE DE RESIDUOS SÓLIDOS 12 Créditos

Una vez concluidos los dos primeros periodos, obtenido el Diploma de Estudios

Avanzados (DEA), y aprobado el título de la Tesis Doctoral por la Comisión de Doctores del

Departamento de Ordenación del Territorio, se desarrollan las actividades relacionadas con el

proyecto de investigación reflejado en este trabajo.

I. ANTECEDENTES Capítulo1. Antecedentes personales

11

1.3 Justificación de la investigación

El manejo adecuado de los residuos, acorde con las necesidades actuales y siempre

cambiantes, es todo un reto para los investigadores en materia ambiental. Si bien es cierto que la

atención en este aspecto no es del todo nueva, también lo es que conforme se avanza en el

conocimiento de los residuos, surgen una cantidad enorme de preguntas y fértiles campos de

investigación.

La evolución histórica del manejo de los residuos marca las preocupaciones

fundamentales que hasta ahora se han tenido; en un principio, conocer y clasificar en general a

los residuos significó un gran avance; más tarde, fue necesario ser concretos en su clasificación

por la cantidad y calidad de los residuos que se presentaban, y previendo una complicación en

su manejo; años después, la alta producción y el elevado consumo, características de las

sociedades modernas, derivaron en una enorme y descontrolada generación de residuos que se

convierte a su vez en un problema de carácter ambiental, del que se obtienen elementos para el

diseño de sistemas completos de gestión de residuos; estos sistemas de gestión relacionan la

fuente con los distintos usos y, a su vez, con un probable destino final.

En la actualidad, el consumo de materia prima y energía en los diferentes procesos de

producción, ha llegado a niveles que se pueden considerar de despilfarro si lo relacionamos con

el trabajo que cuesta generarlos. El desarrollo tecnológico muestra opciones al manejo de los

residuos y junto a la gran problemática de estos, son motivo para impulsar a nivel mundial la

base de una gestión formada por los conceptos de minimización, reutilización y reciclado, en

la búsqueda de un equilibrio ecológico y productivo, que gradualmente incorporan las

legislaciones de los diferentes países a sus políticas de gestión de residuos.


12

Por lo anterior, surge la necesidad de profundizar en los procedimientos, técnicas y

experiencias de la reutilización y reciclado, como punto central de la filosofía presente en la

gestión de residuos, que permitan su máximo aprovechamiento material y energético y, en

consecuencia, una degradación menor del medio ambiente. El presente trabajo tiene la intención

de contribuir a la satisfacción de la necesidad mencionada, mediante una observación que haga

hincapié en aquellos factores que resultan condicionantes en la reutilización y reciclado de

residuos, con la pretensión de obtener relaciones significativas (poco claras hasta ahora o

novedosas) entre ellos, y de su análisis, conclusiones que las mejoren desde los puntos de vista

medioambiental, social y económico.

Además de una inquietud personal, en las anteriores palabras queda plasmada la

justificación de este trabajo.

13

CAPÍTULO 2

GENERALIDADES SOBRE EL TEMA

Una vez presentada la justificación de esta investigación, se desarrolla a continuación una

descripción del tema, cuya intención es poner en antecedentes, así como ubicar de forma

próxima, el área de nuestro trabajo, hacer algunas aclaraciones importantes y definir conceptos

que nos serán de utilidad, basados en lecturas de reconocimiento1.

2.1 Conceptos básicos sobre residuos

Definición de residuo

Los residuos comprenden todos aquellos elementos que provienen de actividades

humanas, que normalmente son sólidos y que son desechados como inútiles o superfluos. Es

común denominar residuo sólido de forma general, tanto la masa heterogénea de los desechos de

la comunidad urbana, como la acumulación más homogénea de los residuos agrícolas,

industriales y minerales.

1 El capítulo actual no presenta referencias bibliográficas por considerarlo un resumen personal de las lecturas realizadas para su elaboración. Sin embargo, esta consideración “personal” se establece sin perjuicio de los derechos de los autores y editores -en cuanto a informaciones, figuras y tablas, utilizadas y/ o modificadas para su adaptación a este capítulo- que pudieran sentirse agraviados. En cualquier caso, vaya mi reconocimiento y agradecimiento por su labor, y la constancia escrita de mi voluntad por hacer buen uso de su trabajo, sin más propósito que el que define el marco de esta investigación en general, y de este capítulo en particular.


14

La concepción que sobre los residuos se tenga, está relacionada íntimamente con el nivel

de intervención que desempeñen en la calidad de vida de la sociedad en cada momento. Dicha

concepción determinará la forma de gestión más adecuada de ellos. Lo anterior define en los

residuos una evolución, con un pasado que se resume en el presente y un presente que nos dibuja

un futuro. Inherentes a la aparición del hombre son el consumo de recursos naturales y la

generación de residuos, en pro de su supervivencia. En tiempos remotos, la evacuación de

residuos no planteaba un problema significativo, ya que la población era pequeña y la cantidad

de tierra era muy grande; bastaba entonces, en disponer los residuos en áreas donde no fueran

una molestia por provocar olores, impactos visuales, generación de vectores (organismos vivos

capaces de transmitir enfermedades infecciosas causadas por patógenos), etc. De igual forma, la

explotación de recursos naturales no representaba problema alguno. Sin embargo, se daba lugar a

una contaminación inconsciente del aire, agua y suelo, y se gestaba una cultura de explotación

sin restricción según demanda, que no se reflejaban drásticamente en la calidad de vida por su

pequeño tamaño, no porque no existieran.

A medida que la sociedad se desarrollaba, los residuos que se producían eran más

difíciles de eliminar, tanto por la cantidad que se generaba, como por la composición de los

mismos. En un comienzo, estaban basados en materiales naturales; posteriormente, se

introdujeron productos químicos, metales, materiales de construcción, etc. Con el crecimiento de

los núcleos de población, se hacen patentes los problemas causados por los residuos, o mejor

dicho, por la mala gestión que de ellos se hace. Las primeras llamadas de atención llegaron a

través de la salud. Numerosos casos de epidemias a lo largo de la historia se han registrado

relacionados con el manejo inadecuado de los residuos. Pero fue la revolución industrial la que

dio lugar a la gran explosión en la aparición de residuos, creando a la vez, el antecedente

inmediato de lo que conocemos y hacemos en la actualidad.

I. ANTECEDENTES Capítulo 2. Generalidades sobre el tema

15

Históricamente, en la gestión de los residuos hemos ido del final al comienzo. En

primera instancia, se trataban los problemas de salud relacionados con los residuos; más tarde, se

incorporaron medidas para su adecuada disposición; poco después, se precisaron detalles en

cuanto a la recolección y, hasta hace poco, se ha centrado la atención en su generación. En la

actualidad, se intenta ir más allá, involucrando en la concepción integral de la gestión, los

sistemas de producción, que a su vez son regidos por las reglas, los hábitos, y las necesidades del

consumo, consecuencia directa este último del esquema cultural, económico y político de la

sociedad.

Lo anterior confirma, que según el impacto en la calidad de vida de la sociedad por parte

de los residuos, es el mecanismo de gestión establecido. Hoy en día, se hace necesario mirar a

los sistemas de producción, dado que no solo se plantea un problema sanitario con la generación

masiva de residuos, sino también ecológico y productivo. Ligada desde tiempos remotos a la

generación de residuos, aquella vieja cultura de la explotación sin restricciones según demanda,

constituye el prefacio de una crisis de recursos naturales, sea por contaminación o por

agotamiento, que nos hace replantear los esquemas generales de nuestras actividades y nuestros

desechos.

Dicha cultura de explotación sin restricciones, nos ha llevado al consumo monumental, y

en mucha ocasiones irresponsable (a la vez de poco inteligente), de recursos, propiciando una

generación de residuos grande en cantidad y rica en materiales susceptibles de aprovechamiento.

Por ello, en la actualidad se trabaja en mejorar las técnicas de recuperación y reciclaje, así como

disminuir la cantidad de residuos producida. A la par, se trabaja con la sociedad para tocar su

conciencia y lograr su apoyo en las campañas que para el fin mencionado se realicen.


16

De todo lo anterior podemos decir que los residuos, como todas las cosas de la vida, han

tenido, tienen y seguirán teniendo una evolución; por consecuencia, la definición que de ellos se

haga debe ser congruente con la realidad que le toca vivir, considerando al fenómeno de los

residuos mutable, consecuente y adaptable. La definición, entonces, debe reflejar fielmente la

concepción que del fenómeno se tenga y de la etapa que cursa, así como de los objetivos que se

persiguen, lo que en la práctica facilitará su comprensión y manejo. No olvidemos que este será

el punto de partida en las acciones que tomemos respecto a los residuos. Una definición que

considero apta para la pretensión actual (de ningún modo única) es la siguiente:

Residuo: “Cualquier materia (generalmente sólida o semisólida) de origen orgánico o

inorgánico, generada por el hombre y sus actividades, de la que su poseedor se desprende por

haber perdido estimación o utilidad en un contexto productivo determinado, o por tener la

obligación de hacerlo, que pudiera ser útil en otro mediante su aplicación inteligente como

producto, materia prima o fuente de energía, a través de su reutilización y reciclado (en su caso

valorización), y que finalmente, es depositada en situación controlada en la naturaleza de

forma tal que no afecte al propio hombre y / o al medio ambiente”.

Cualquier definición que cumpla con las condiciones señaladas es válida, y pueden ser

estas definiciones, los indicadores evolutivos de los residuos.

Flujo y clasificación de los residuos

Los residuos siguen un flujo más o menos regular en su generación, que nos permite

aproximar cómo y dónde se generan actualmente. Esto lo encontramos reflejado en la figura 1;

los residuos se generan desde la extracción de materias primas, y a lo largo de todo el proceso,

mientras las materias primas son convertidas en bienes de consumo.


17

Materias primas Residuos

Procesos de elaboración

Residuos

Recuperación Eliminación Consumidor

Residuos

Recuperación Eliminación

Fig. 1 Flujo del proceso de generación de residuos

En la figura 1, del proceso de generación de residuos, se puede apreciar que una de las

formas de reducir su cantidad es la de limitar el consumo de materias primas e incrementar la

tasa de recuperación y reutilización de materiales residuales.

Un aspecto que aclara el panorama del flujo de los residuos, es la clasificación que de

ellos se puede hacer. Los residuos han sido clasificados de diferente manera, pero dos de las más

útiles son: 1) la que los clasifica por su naturaleza (características físicas y químicas) y 2) de

acuerdo a su fuente productora (origen). En las anteriores, se pueden incluir otras clasificaciones,

cuya existencia dependerá de los objetivos que se persigan en la gestión de los residuos en cada

caso, con la intención de hacer eficiente dicha gestión. Esto se puede observar mejor en la

siguiente figura:


18

Tipos de residuos Por su naturaleza Por su origen Orgánicos Urbanos Putrescibles Domiciliarios No putrescibles Voluminosos Sintéticos Comerciales Naturales Servicios Inertes Limpieza viaria Peligrosos De la construcción Agropecuarios Agrícolas Forestales Ganaderos Industrias agropecuarias Sanitarios EDAR Incineración Industriales Peligrosos Específicos Asimilables a urbanos

Fig. 2 Clasificación de los residuos

Los orígenes de los residuos en una comunidad están, en general, relacionados con el uso

del suelo. El conocimiento de los orígenes y los tipos de residuos, junto con los datos de

generación y composición, es básico para el diseño y la operación de los elementos funcionales

de la gestión de residuos.

La clasificación de residuos se puede establecer, también, de acuerdo a las actividades

económicas predominantes en los diferentes grupos de población; dichas actividades, nos

aportarán elementos definitivos para el diseño de la gestión, tales como el tipo de residuos

esperados, la variación estacional que se pueda presentar, en su generación y en su composición,


19

y la orientación normativa, en su caso, de algún tipo de actividad, respecto al manejo de estos

residuos.

Las actividades económicas por tanto, serán base de un criterio más amplio que en otras

clasificaciones, lo que nos permitirá incluir, como aspectos a considerar, influencias de tipo

social y económico. Esta clasificación puede entenderse mejor en el siguiente esquema:

Sector primario Residuos mineros (Actividades extractivas) Residuos agrícolas Residuos pecuarios Residuos pesqueros Residuos forestales Actividades Sector secundario Residuos industriales Económicas (Actividades de transformación) Sector terciario (Actividades de Residuos urbanos servicios y consumo)

Fig. 3 Clasificación de residuos a partir de la actividad económica predominante

En el sector primario se encuentran todas aquellas actividades orientadas a suministrar

materia prima. En el sector secundario, se aglomeran todas aquellas actividades que sean

catalogadas como industriales, por su gestión u objetivo, que toman la materia prima y la

transforman en un producto; en este apartado, se pueden incluir aquellas actividades que prestan

un servicio, tales como las depuradoras, incineradoras, plantas de residuos, cuyo manejo se

asemeja a una industria, y que con una gestión adecuada son capaces de producir algo, y

actividades como las de tipo sanitario que requieren de un tratamiento especial técnico y legal. El


20

sector terciario, incluye todas aquellas actividades que se establecen en la relación servicio-

consumo.

Gestión integral de los residuos

Se entiende por gestión al conjunto de sistemas, herramientas y planes conducentes al

logro de un objetivo; en otras palabras, es el manejo que de un fenómeno se hace. El manejo de

los residuos en la actualidad, se concibe de forma integral; esto es, se registra el camino que el

residuo define desde su generación, hasta su disposición final en forma controlada y segura para

el medio ambiente. Bajo este criterio y con el conocimiento, lo más preciso posible, de la

naturaleza y origen del residuo, se pueden establecer medidas correctas de su tratamiento.

En el marco vigente de la política medioambiental a nivel mundial, de aprovechamiento

máximo de recursos y disminución radical de deshechos, se reconocen cuatro jerarquías para la

gestión integrada de residuos: 1) Prevención y minimización, 2) Reutilización y reciclado, 3)

Transformación y 4) Disposición final. En resumen, se pueden distinguir varias etapas en la

gestión integral de residuos, subsecuentes entre sí, y congruentes con las jerarquías

anteriormente mencionadas; dichas etapas son:

a) Generación y depósito.

b) Recogida.

c) Transporte (directo o con estaciones de transferencia)

d) Separación, recuperación y /o transformación.

e) Disposición final o vertido.

Estas etapas se encuentran interrelacionadas y las políticas de gestión suelen incorporar a

todas, aunque se destinen recursos de forma especial a programas específicos de alguna de ellas.


21

Tendencias futuras sobre gestión de residuos

La mayor intervención de autoridades y sociedad en general, en la gestión de residuos, ha

producido significativos cambios en su generación, con tendencia a la disminución. La cultura de

consumo prevaleciente, motivada por el desarrollo tecnológico e industrial, propicia el uso de

materiales de menor duración en su ciclo de vida arrojando, posteriormente, residuos de

composición muy variada y en gran cantidad que se deben gestionar. Por lo anterior, las

tendencias futuras pasan por dos puntos, principalmente:

1) Conocimiento profundo y seguimiento de los materiales que componen los productos

utilizados en general, previniendo las posibles opciones de gestión para ellos antes de

convertirse en residuos.

2) Implantación de políticas y programas que motiven la disminución de la generación de

residuos, así como la recuperación y aprovechamiento máximo de estos, reduciendo las

tasas de vertido cada vez más.

La realización de estas tendencias requerirá la preparación de personal en el área de

residuos y medio ambiente en general, y de la contribución de la sociedad en su conjunto.

2.2 La problemática de los residuos

Dos son los problemas que plantean los residuos en forma general: Uno, el aspecto

higiénico-sanitario al considerarse un medio adecuado para la propagación de enfermedades,

cuando se tiene un mal manejo de ellos; el otro, el aspecto ambiental, al considerarse una

potencial fuente de contaminación, también debido a un manejo incorrecto de los residuos.

El problema higiénico- sanitario

El problema higiénico-sanitario afecta directamente la salud del hombre, al relacionar

algunas enfermedades infecciosas a ciertos microorganismos presentes en los residuos. En los


22

grupos de patógenos capaces de desarrollar enfermedades infecciosas, se pueden destacar

principalmente a los virus, las bacterias, los hongos, los protozoos y los helmintos. El

mecanismo de contagio puede ser variado; se tiene por inhalación de aerosoles procedentes de

los residuos, a través de las manos, de la piel o por ingestión accidental o voluntaria,

generalmente.

El almacenamiento y la manipulación de los residuos, juegan un papel importante en este

problema de salud. Al encontrarse estos en forma incontrolada, se convierten en alimento para

bichos, moscas, cucarachas, roedores y pájaros, que funcionan como vectores de propagación de

los microorganismos patógenos.

Una gran cantidad de enfermedades se relacionan a los patógenos presentes en los

residuos, de las que podemos destacar la meningitis, hepatitis A y B, diarrea, fiebre tifoidea,

cólera, gastroenteritis, ántrax, disentería, entre otras. La situación se agudiza si el manejo

inadecuado de los residuos se conjunta con un suministro incontrolado de agua para consumo,

ineficiente recogida y tratamiento de las aguas residuales y una cultura escasa de higiene. Estas

características suelen presentarse en zonas donde la pobreza es el común denominador,

generalmente.

Cabe destacar que en un principio es este aspecto, el higiénico- sanitario, la motivación

principal para abordar la gestión de residuos como una técnica, con el fin de evitar la

proliferación de epidemias. Actualmente, es un punto a revisar como condición de gestión

apropiada, pero las motivaciones de la gestión integral de residuos van más allá.


23

El problema ambiental

Una vez resuelto el problema higiénico- sanitario, en el pasado, se creía que los residuos

no impactarían al ser humano de forma indirecta; lo anterior ocurría ya que las distancias entre

los centros de población y los sitios de gestión (tiraderos o combustión) era grande, o al menos,

incómoda para las personas. El crecimiento de la población en los centros urbanos incrementa

considerablemente la cantidad y calidad de los residuos, ocasionando que las típicas formas de

gestión resulten inútiles, provocando el conocido problema de salud, y dando vida a uno nuevo:

la contaminación del medio ambiente.

Se entiende por medio ambiente (también llamado entorno), a todo aquello que rodea al

ser humano, y podemos considerarlo de forma general integrado en tres partes: suelo, agua y

aire. La contaminación del medio ambiente se puede caracterizar de la siguiente forma: la

contaminación biótica (patógenos) y química del agua, la contaminación de los suelos, la

producción de malos olores y la contaminación atmosférica.

Los principales problemas sanitarios y ambientales provocados por los residuos, son

consecuencia de la mala gestión de estos. Los vertederos y los lugares de descarga, producen

contaminación de aguas superficiales o subterráneas si no se tratan correctamente; los problemas

adicionales de estos son los malos olores, desperdicios y animales que se alimentan de ellos,

fuegos, entre otros. La incineración incontrolada de residuos ha originado problemas de malos

olores y contaminación del aire. El proceso de obtención de compost mal manejado, ha originado

problemas de malos olores e incorporación de metales pesados al suelo. El transporte deficiente

ha ocasionado problemas con los residuos peligrosos. Esto nos pone en camino de pensar que,

con una técnica y control adecuados, se pueden prevenir los problemas ambientales que deriven,

en un momento dado, por la gestión de residuos.


24

Tanto el problema higiénico- sanitario, como el problema ambiental, son obra y castigo

del hombre; resulta válido entonces, como algunas veces se hace titulando a estos problemas

“problemas medioambientales de los residuos” o “problemas sanitarios de los residuos”,

considerar al segundo incluido en el primero, en una visión más amplia del fenómeno, cuando el

ser humano es integrado como parte del estudio, y no es el eje del mismo. He decidido conservar

el criterio de separación, para destacar el hecho de que, de forma directa o puntual (en el aspecto

higiénico- sanitario), o de forma gradual y amplia (en el aspecto ambiental), las consecuencias de

una gestión incorrecta son reflejadas en el detrimento de la salud y de la calidad de vida del

propio ser humano.

2.3 Los residuos y el reciclaje

Hasta ahora se han definido las líneas de actuación generales para la gestión de residuos,

y hemos destacado que su tendencia primordial eran el mayor conocimiento y el máximo

aprovechamiento; este aprovechamiento encuentra su realización en el reciclaje, su mecanismo

rector.

Definición de reciclaje

Se puede resumir que la gestión de residuos, en el marco de la minimización, pasa por

tres estrategias básicas: a) La prohibición de la producción (si el residuo se supone un daño para

el medio ambiente), b) El reciclaje y c) La innovación tecnológica. El reciclaje surge como

filosofía de tratamiento, motivado por el objetivo de disminuir la cantidad de residuos generados,

y aprovechar al máximo los recursos en los procesos de elaboración de bienes de consumo.

El reciclaje, actualmente, es una estrategia de gestión de residuos. Es un método para

gestionar residuos igual de útil que la incineración o el vertido, pero ambientalmente más

deseable. Una definición adecuada de reciclaje puede ser la siguiente:“ Devolución al ciclo de

consumo de determinados componentes de los residuos, o bien subproductos que se producen en


25

el ciclo habitual de la transformación de los recursos naturales en bienes de consumo”.Cabe

mencionar, que la base teórica del reciclaje inicia por reconocer que cada material tiene etapas en

su ciclo de vida, las cuáles, a grandes rasgos, son: 1) materia prima, 2) producto, 3) uso, 4)

residuo y 5) tratamiento del residuo. El objetivo del reciclaje es regresar al ciclo de consumo los

materiales con tendencia a desaparecer que tienen una demanda real, al tiempo de proteger el

medio ambiente al disminuir la explotación de recursos.

El reciclaje entonces, somete a los residuos a un conjunto de operaciones de

clasificación selectiva, hasta conseguir la concentración total o parcial de los diferentes

componentes que los constituyen. La elección de los productos que se reciclan es función del

mercado potencial del entorno. Por lo anterior, son tres aspectos los que se pueden destacar al

momento de reciclar componentes de los residuos: a) La identificación de los materiales que se

van a desviar, b) Las posibilidades de su reciclaje (capacidad de hacerlo) y c) Las

especificaciones de los compradores de materiales recuperados, principalmente.

La reutilización y el reciclado

En el reciclaje se pueden considerar dos variantes: el reciclaje directo y el reciclaje

indirecto. El reciclaje directo, consiste en el aprovechamiento directo de materiales recuperados

sin sufrir alteraciones importantes en su estado físico, composición química o estado biológico.

El reciclaje indirecto, es el aprovechamiento de los materiales recuperados sometidos a una

transformación, permitiendo su utilización de forma distinta a la original; dentro de él se pueden

diferenciar: a) los que implican cambio del estado físico y b) los que implican cambios físicos y

químicos.

La anterior clasificación se hace necesaria al momento de especificar el destino de los

materiales dentro de un proceso de reciclaje, donde la aplicación abstracta de este término no es


26

suficiente. Por esta razón, existe una tendencia a incorporar palabras relacionadas con alguna de

las divisiones mencionadas, tales como reutilización, reciclado y valorización. Estas palabras

tienen por objetivo precisar las condiciones en que el reciclaje se aplica, otorgándole un carácter

particular, lo que provoca a menudo confusión, e incluso contradicción, entre ellas.

Ante este fenómeno, he decidido definir los términos de “reutilización” y “reciclado”,

bajo el criterio de la legislación española 10/ 98 de residuos, por considerar que dicho criterio se

corresponde con los objetivos del presente trabajo. El uso de los términos “reutilización” y

“reciclado”, se encuentra íntimamente ligado a los conceptos de “reciclaje directo” y “reciclaje

indirecto” respectivamente, y los considero adecuados (por representativos) para abordar este

tema de una forma clara y práctica. Para la mencionada ley, las definiciones son:

Reutilización: “Es el empleo de un producto usado para el mismo fin para el que fue

diseñado originariamente”.

Reciclado: “ Es la transformación de los residuos, dentro de un proceso de producción,

para su fase inicial o para otros fines, incluido el compostaje y la biometanización, pero no la

incineración con recuperación de energía”.

Como generalidad, se tiene el término de “valorización”, donde se dan cabida otros

aprovechamientos, algunos de tipo energético. Para esta misma ley, valorización es: “Todo

procedimiento que permita el aprovechamiento de los recursos contenidos en los residuos, sin

poner en peligro la salud humana y sin utilizar métodos que puedan causar perjuicios al medio

ambiente”.

Por lo tanto, puedo resumir que la valorización se compone de la reutilización y el

reciclado en una primera fase, y de otras técnicas finales de valorización en una segunda, tras el

reciclado.


27

Primero, en la reutilización se capta todo aquel material que se puede volver a emplear

en el mismo uso; luego, con el reciclado, se aprovecha el resto de la materia susceptible de ser

aprovechada mediante un proceso de transformación. La materia que no se ha aprovechado a

esta altura del recorrido, puede ser aprovechada, en una segunda fase, mediante otros procesos de

valorización, cada vez más específicos. Todo lo anterior, puede observarse con claridad en la

siguiente figura:

Primera fase Reutilización (Aprovechamiento en el uso original)

Reciclado (Aprovechamiento con transformación)

Segunda fase Técnicas de Valorización concretas

(Aprovechamiento del residuo no aprovechable mediante el reciclado convencional)

Fig. 4 Conformación por fases del reciclaje

La práctica de la reutilización y el reciclado, por lógica, son previas a la de las técnicas

concretas de valorización, al suministrarle material. Sin embargo, la aspiración es conseguir

elevar, en lo posible, los niveles de residuos reutilizados y reciclados cada vez más, dejando a las

técnicas de valorización finales o concretas como la medida anterior o alterna a la disposición

final, de la que se puede rescatar algún provecho y de la que se puede obtener un “residuo final”

seguro para el medio ambiente.

El presente trabajo pretende estudiar la primera fase del reciclaje, es decir, la reutilización

y el reciclado, sin menosprecio directo de las técnicas finales de valorización, considerando que

las observaciones sobre esta fase sientan las bases del reciclaje como estrategia de gestión de

residuos.


28

La generación y la composición de residuos ante la reutilización y el reciclado

Ante la enorme generación de residuos, con una composición cada vez más heterogénea,

surgen la reutilización y el reciclado como parte de su gestión. Los objetivos que se persiguen

generalmente con la reutilización y el reciclado de residuos son:

- Desarrollo de una tecnología nueva, e introducción de mejoras en la ya existente, dirigida

hacia la recuperación de materias primas o energía de los residuos.

- Minimización de los efectos contaminantes en agua, aire y suelo resultantes del vertido o

del tratamiento en condiciones no adecuadas.

- Aprovechamiento más adecuado, abriendo nuevas vías de utilización.

- Generar una infraestructura industrial y comercial creadora de puestos de trabajo.

- Reducir el consumo de recursos naturales no renovables.

Entre los factores que pueden limitar la aplicación efectiva de la reutilización y el

reciclado de residuos, se pueden señalar:

- Situación y distribución de ciertos elementos en el residuo.

- Energía que hay que emplear para su recuperación, en ocasiones superior a la de

producción con materia prima original.

- Mayor contaminación del proceso de recuperación frente al de producción.

- Falta de tecnología adecuada.

- Inexistencia de mercados para los subproductos.


29

De esta forma, se puede observar que en general, la aplicación efectiva de la reutilización

y el reciclado en la gestión de residuos, dependerá del equilibrio que se alcance entre ventajas y

desventajas que en un momento determinado puedan tener.

2.4 Tecnologías aplicadas en reutilización y reciclado

El conocimiento de las tecnologías aplicadas a los procesos de reutilización y reciclado es

fundamental para comprender sus posibilidades. Hago a continuación un desarrollo de las más

generales que podemos encontrar.

Tecnologías básicas

Las tecnologías básicas empleadas en la reutilización y el reciclado son:

- Separación de grasas y aceites: Se lleva a cabo mediante la inserción de placas

inclinadas paralelas en los canales de un separador.

- Sedimentación: Se hace sedimentar la materia en suspensión.

- Flotación: Una disolución es sometida a presión, y el aire que contiene emerge a la

superficie arrastrando consigo las materias en suspensión.

- Filtración: El empleo de filtros tiene por objeto eliminar sustancias de los vertidos que

se hacen pasar a través de aquellos.

- Adsorción: Propiedad de algunas sustancias sólidas cuya superficie es propicia a captar

determinadas sustancias al entrar en contacto con ellas.

- Extracción con solventes: Es una técnica que se emplea cuando tenemos una mezcla de

materiales y queremos separar de entre ellos un material específico que es soluble. Se

aplica un disolvente a esta mezcla, el material soluble pasa a la disolución y se puede

retirar junto al disolvente.

- Destilación: Es un proceso que permite separar líquidos miscibles en disolución en

función de su mayor o menor volatilidad, mediante aplicación de calor.


30

- Electrodiálisis: Es una técnica que permite la separación del disolvente de una

disolución de electrolitos, empleando membranas semipermeables selectivas de aniones y

cationes, que se someten a un campo eléctrico.

- Centrifugación: Es un método de separación de sustancias sólidas presentes en

disoluciones, por acción de la fuerza centrífuga.

- Precipitación: Sistema que se emplea para retirar sustancias provocando su precipitación

en forma sólida, al añadir una sustancia que reaccione directamente con la que nos

interesa.

- Absorción: Tienen por objeto retirar del seno de un vertido determinados componentes

gaseosos o componentes volátiles disueltos. El elemento empleado es un flujo gaseoso.

- Intercambio iónico: Es una técnica que separa los cationes y los aniones disueltos en un

líquido haciendo pasar la disolución por una resinas.

- Cristalización: Es un sistema que separa sustancias en disolución provocando su

cristalización disminuyendo la temperatura.

- Precipitación electrostática: Separa pequeñas partículas sólidas que se encuentran en

suspensión en una corriente gaseosa, al someterla a un campo eléctrico.

- Separación magnética: Permite la separación de partículas magnéticas en disolución o

mezcladas con otros tipos de partículas sólidas, sometiendo la mezcla a un campo

magnético.

- Separación manual: Separación última y más selectiva de los materiales para reciclar.

- Tamizado: Es un método que separa sólidos que se encuentran en una corriente líquida,

por medio de enrejados.

- Compactación: Proceso de disminución de volumen empleado para hacer eficiente el

transporte y almacenamiento de los materiales.

- Deshidratación: Es un proceso que retira el agua contenida en un cuerpo sólido

evaporándola. Para ello, el cuerpo es sometido a altas temperaturas.


31

- Ósmosis inversa: Es una aplicación de la presión osmótica donde a partir de una

disolución se puede obtener el disolvente puro, a través de una membrana

semipermeable.

- Nanofiltración: Se trata de un proceso basado en el uso de membranas selectivas de

nanofiltración.

Tecnologías utilizadas en los residuos urbanos

Aunque se han definido las tecnologías básicas en la reutilización y el reciclado, existen

aplicaciones específicas en el caso de los residuos urbanos como tratamientos de preparación

final, los cuales se pueden observar en la tabla 1.

Como puede observarse, existe una relación estrecha entre las tecnologías aplicadas y

algún material específico. Es difícil que en los residuos urbanos se encuentren en forma separada

si no existe un programa de reutilización y reciclado establecido; en este caso, es necesaria la

construcción de una planta debidamente equipada para realizar estas labores de recuperación.

Tabla 1. Preparación de productos reutilizados y reciclados

Producto recuperado Preparación final

Papel Secado, trituración, embalaje.

Cartón Secado, trituración embalaje.

Vidrio Limpieza, eliminación de otras fracciones, clasificación

por colores.

Chatarras de aluminio Eliminación de otras fracciones, sobre todo férricas,

limpieza.

Chatarras férricas Desestañado, limpieza

Plásticos duros Trituración, limpieza, clasificación por colores,

granzado.


32

Podemos considerar también, a los procesos de transformación empleados en los residuos

urbanos como tecnologías de reutilización y reciclado. Entre las más importantes tenemos:

- Transformación anaerobia de la fracción orgánica, con producción de biogás.

- Transformación aerobia de la fracción orgánica con producción de compost.

- Obtención de rechazo combustible.

- Combustión de todo el residuo.

- Procesos químicos.

Tecnologías utilizadas en los residuos industriales

Los residuos industriales son los materiales procedentes de los procesos industriales, que

han sido utilizados en la fabricación de productos y que ya no tienen, en la mayoría de los casos,

valor económico.

En el ámbito industrial, las labores de reutilización y reciclado están íntimamente ligadas

con los tratamientos que reciben los residuos. A diferencia de los urbanos, es más común

encontrar homogeneidad en los residuos industriales, ya que generalmente un proceso

determinado arroja el mismo tipo de residuo.

En la siguiente tabla, quedan definidos los tratamientos que reciben los residuos

industriales, y que podemos considerar como tecnologías de reutilización y reciclado:


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Tabla 2. Tratamientos de los residuos industriales

Tratamiento básico Tratamientos específicos Residuos tratados Mecánicos Precipitación electrostática

Filtración Flotación Centrifugación Separación por densidades- decantación. Separación magnética.

Partículas del aire, polvo. Sólidos y líquidos, residuos pastosos, Espumas, grasas y aceites. Sólido líquidos, residuos pastosos Hidrocarburos (aceites con agua y sólidos) Metales

Térmicos Secado- deshidratación. Cristalización Incineración. Plasma térmico. Gasificación.

Separación del agua en muchos residuos que la contienen en exceso Separa sustancias en disolución Residuos combustibles Diversos Residuos orgánicos

Biológicos Lodos activados Digestión Compostaje

Residuos orgánicos, lodos de depuradoras Residuos orgánicos fermentables Residuos orgánicos fermentables

Químicos Precipitación- coagulación Neutralización Reducción Oxidación.

Muchos residuos disueltos Disolucio

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